CVD反应器内复杂流动现象的有限元模拟

本文建立了用于计算立式钟罩CVD反应器内对流扩散现象的流体动力学和热输运方程,并用Galerkin有限元法做了计算(计算过程中考虑了热浮力对流动的影响)。计算结果表明,在热基座上方存在着涡旋运动,彻底消除这种运动比较困难,但适当地增加入流速度可使涡旋区远离基座表面,从而可消弱涡旋运动对薄膜生长均匀性的影响。     

淤泥质潮滩季节性冲淤状态的探讨──以杭州湾北岸张家厍潮滩为例

根据淤泥质潮滩冲淤变化的特性，本文以杭州湾北岸张家厍潮滩的潮间带剖面单宽沉积物量日变量为研究对象，采用顺序样本检验方法，得出潮间带发育存在着淤积和冲刷两种年内变化趋势，并据此建立了与实际情形有较好吻合的非线性淤积－冲刷双稳定态系统动力学模式，认为由于所处地理位置和区域海岸的特殊性，张家厍潮滩存在着“夏季浪控高（波）能潮滩”和“冬季潮控低（波）能潮滩”两种与不同动力环境相适应的季节性状态。     

化学液相沉积法制备碳/碳复合材料时的温度场研究

根据制备过程中碳纤维骨架内煤油发生相变时的气液两相流动与传热传质、预制体对煤油的导热以及碳纤维多孔介质内的传热传质性质,建立了描述碳纤维骨架内温度场分布与相变特性的数学模型.对采用感应加热方式、直径为70 mm的顸制体在汽化温度为453.15 K时的制备过程进行了数值研究,得到了骨架内温度场随时间的变化.给出了不同时刻的温度场分布、径向温度随时间的变化规律,以及相变过程含气率沿径向的分布.将计算所得的电加热功率与制备过程中实际的电加热功率进行了比较,二者较为接近,验证了所建数学模型的可靠性.     

PAAm/TiO_2一维光子晶体的制备

采用层层旋涂的方法制备了PAAm(聚丙烯酰胺)/TiO2一维光子晶体。利用扫描电子显微镜和紫外-可见反射光谱对一维光子晶体层层沉积的结构、表面形貌和光子禁带进行了表征,并研究了成膜参数与光子禁带的关系。结果表明,通过调控旋涂速度或者PAAm溶液浓度,可以制备出具有不同光子禁带的PAAm/TiO2一维光子晶体,且光子禁带随旋涂速度的增大线性蓝移,随PAAm溶液浓度的增大线性红移。因此,通过调控成膜参数,可以有效的调控一维光子晶体的光子禁带,所制备的一维光子晶体在环境监测、化学及生物传感器等方面有着潜在的应用前景。     

雾化沉积镁合金的研究

本文进行了雾化沉积工艺的研究,用雾化沉积法制备了Mg-Zn-Zr和Mg-Zn-Zr-Y两种合金坯料,经测定,雾化沉积坯料的孔隙率在10％范围内,致密度较高。在雾化沉积的快速凝固过程中合金得到了微晶组织,经随后的热轧,合金不仅完全致密化。而且组织进一步细化,从而提高了合金的强度和塑性。雾化沉积Mg-Zn-Zr合金坯料经热轧及170℃时效后,延伸率达到19.9％,是常规铸锭经热轧及170℃时效的2.1倍,同时还使屈服强度提高12％。此外,Mg-Zn-Zr-Y合金的性能也有很大提高。     

风管中颗粒物沉降速度的解析法预测模型

在分析颗粒在紊流边界层中运动机理的基础上,根据沉降速度的定义,推导出了浓度边界层微分方程及其解析解,进而得到了颗粒无量纲沉降速度的解析表达式.利用经典实验数据验证了该解析法模型的正确性.最后,对不同粒径颗粒在不同风速下的无量纲沉降速度进行了预测.预测结果表明:风速越大,颗粒的无量纲沉降速度也越大.     

气体扩散层集流体对Ni(OH)2纳米结构电化学性能的影响

We report the electrochemical performance of Ni(OH)₂ on a gas diffusion layer (GDL). The Ni(OH)₂ working electrode was successfully prepared via a simple method, and its electrochemical performance in 1 M NaOH electrolyte was investigated. The electrochemical results showed that the Ni(OH)₂/GDL provided the maximum specific capacitance value (418.11 F·g?1) at 1 A·g?1. Furthermore, the Ni(OH)₂ electrode delivered a high specific energy of 17.25 Wh·kg?1 at a specific power of 272.5 W·kg?1 and retained about 81% of the capacitance after 1000 cycles of galvanostatic charge–discharge (GCD) measurements. The results of scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) revealed the occurrence of sodium deposition after long-time cycling, which caused the reduction in the specific capacitance. This study results suggest that the light-weight GDL, which can help overcome the problem of the oxide layer on metal–foam substrates, is a promising current collector to be used with Ni-based electroactive materials for energy storage applications.     

A black phosphorus-graphite hybrid as a Li-ion regulator enabling stable lithium deposition

Lithium (Li) metal anodes have been regarded as the most promising candidates for high energy density secondary lithium batteries due to their high specific capacity and low redox potential. However, the issues of Li dendrites caused by nonuniform lithium deposition during battery cycling severely hinder the practical applications of Li metal anodes. Herein, a hybrid of black phosphorus-graphite (BP-G) is introduced to serve as an artificial protective layer for the Li metal anode. The two-dimensional few-layer BP, which is lithophilic, combined with the high electronic conductive graphite can act as a regulator to adjust the migration of Li ions, delivering a uniform and stable lithium deposition. As the growth of lithium dendrites is inhibited, the utilization of Li metal achieves > 98.5% for over 500 cycles in Li||Cu half cells, and the life span is maintained over 2000 h in Li||Li symmetric cells with a low voltage hysteresis of 50 mV. Moreover, the LiFePO₄||Li full cell with a BP-G Li-ion regulator presents significantly better specific capacity and cycling stability than that with the bare Li metal anode. Therefore, the introduction of the BP-G Li-ion regulator is demonstrated to be an effective approach to enable stable lithium deposition for rechargeable Li metal batteries.     

分流砂坝型浅水三角洲储层构型研究

为了揭示分流砂坝型浅水三角洲储层分布特征及其内部结构，综合应用现代沉积、岩芯、测井和动态资料，根据构型层次分析理论，对渤海海域A油田NmⅡ-1小层进行了精细构型研究，建立了分流砂坝型浅水三角洲构型分级系统，阐明了其内部单砂体的空间配置关系。研究表明，分流砂坝为该类浅水三角洲的主要构型单元，其中，五级构型单元为同期分流砂坝复合体，四级构型单元为单一分流砂坝，三级构型单元为分流砂坝内部增生体。研究区主要发育泥岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩3种单一期次砂体构型界面；单一成因分流砂坝长约600~1 300 m，宽约400~800 m，厚度约2.5~7.0 m；垂向上呈部分叠置、主体叠置和主体叠加3种接触样式，平面上呈孤立分布、边部侧向拼接和主体侧向拼接3种组合样式，总体呈"早期前积伴随侧向迁移-晚期逐渐超覆加积"式演化。分流砂坝内部发育3种不同成因类型的泥质夹层，其中，顺源为前积倾斜式夹层，垂直物源为侧迭式和垂积水平式夹层，侧迭式夹层发育于近端物源区，垂积水平式夹层发育于远端湖盆区；研究区夹层厚度一般在0.4~1.2 m，延伸多小于300 m。     

非气态原料制备垂直石墨烯

垂直石墨烯是由石墨烯片垂直于基底生长而形成的一种新型3维碳材料结构,由于其独特的生长取向,可以有效减轻石墨烯层与层之间的堆叠,使石墨烯充分发挥其优异的特性.等离子体增强化学气相沉积技术作为合成垂直石墨烯的主要手段常需引入化工合成气为碳源,原料灵活性低.该文综述了非气态碳源用于垂直石墨烯的制备,介绍了所合成的垂直石墨烯在多种领域中的应用,并讨论了其生长机理.